DE4338928A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Schadstoffen aus einem Gasstrom - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Schadstoffen aus einem GasstromInfo
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Description
Die Erfindung ist auf ein Verfahren und eine Anlage gerichtet zur Entfernung von
Schadstoffen, insbesondere von Pechdämpfen, die bei der Herstellung von Elek
troden anfallen, aus einem Gasstrom durch Adsorption der Schadstoffe an feinver
teilten Feststoffteilchen in einem Reaktor, in dem die Feststoffteilchen mit dem
Gasstrom in Kontakt gebracht werden, wobei sich die Schadstoffe an den Oberflä
chen der Feststoffteilchen anlagern, wonach die mit den Schadstoffen beladenen
Feststoffteilchen mit dem Gasstrom aus dem Reaktor heraus und zu einer Ab
scheidevorrichtung geführt und dort vom Gasstrom abgetrennt werden.
Bei der Fertigung von Elektroden, insbesondere von solchen, die mit einem ther
moplastischen Bindemittel wie beispielsweise Pech oder Bitumen abgeformt wer
den, fallen bei der Herstellung der Mischung, bei der Formgebung und beim
Brennen schadstoffhaltige Gase, beispielsweise Pechdämpfe an, die abgesaugt und
entsorgt werden müssen.
Bei einem aus der DE-A-40 02 554 bekannten Verfahren werden die beim Bren
nen von Kohleanoden mit Abgasen enthaltenen pech- und teerartige Schadstoffe in
einer Schadstoffadsorptionskammer mit pulverförmigem Aluminiumoxid versetzt,
an das sich die Schadstoffe anlagern. Das mit den Schadstoffen beladene Alumi
niumoxid wird dann nach Abtrennung von dem auf diese Weise gereinigten Abgas
in eine Brennkammer eingetragen, in der die Schadstoffe vollständig verbrennen,
und kann anschließend wieder schadstofffrei erneut als Adsorbens eingesetzt wer
den. Nachteilig bei diesen bekannten Verfahren sind die für die Schadstoffadsorp
tionskammer und für die Brennkammer erforderlichen hohen Investitionskosten
sowie die für die Verbrennung der Schadstoff erforderlichen Betriebskosten.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Anlage zu schaffen, bei der
in einfacher und kostengünstiger Weise schadstoffhaltige Gasströme gereinigt und
die hierbei abgetrennten Schadstoffe entsorgt werden.
Die gestellte Aufgabe wird verfahrensmäßig gelöst mit den Maßnahmen des Kenn
zeichnungsteils des Anspruchs 1 und anlagenmäßig mit den Merkmalen des Kenn
zeichnungsteils des Anspruchs 6. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
Das Verfahren gemäß der Erfindung stellt im wesentlichen die Kombination einer
Feinmahlung des Elektrodenwerkstoffs, die ein notwendiger Verfahrensbaustein
für die Fertigung von Elektroden ist, mit der Schadstoffadsorption dar, wobei der
Luftstrom, der zum Transport der feingemahlenen Feststoffteilchen von der Feinmahlvorrichtung
zur Abscheidevorrichtung dient, in erster Linie von den Absaug
stellen des Schadstoffentsorgungssystems stammt, dem im Bedarfsfall Frischluft
am Einlauf der Feinmahlvorrichtung zugeführt werden kann, um die für den ein
wandfreien Betrieb des Mahlsystems erforderlichen gleichmäßigen Strömungsver
hältnisse aufrechtzuerhalten.
Der Kontakt der Schadstoffe mit den Feststoffteilchen, an deren Oberfläche die
Adsorption stattfinden soll, findet während der Mahlung der Feststoffe statt, wo
bei sich insbesondere der Vorteil ergibt, daß die durch den Zerkleinerungsvorgang
freigelegten "frischen" reaktiven Oberflächen sich unmittelbar zur Schadstoffbin
dung anbieten. Aufwendige zusätzliche Investitions- und Betriebskosten sind bei
dieser erfindungsgemäßen Kombination nicht erforderlich.
Besonders vorteilhaft ist die Maßnahme der Erfindung, als Feststoff für die Anla
gerung der Schadstoffe keine "fremden" Stoffe einzusetzen, sondern nur den Fest
stoff, der auch für die Fertigung der Elektroden verwendet wird, beispielsweise
Petrolkoks oder Anthrazit. Auf diese Weise entfällt die sonst bei bekannten Ver
fahren notwendige Entsorgung des mit den Schadstoffen beladenen Adsorbens.
Anhaftende Schadstoffe am Feststoff stören bei der Fertigung zu Elektroden nicht,
da sie ja bei der Fabrikation eben dieser Elektroden freigesetzt werden.
Die gesamte bei der Feinmahlung produzierte Feststoffmenge steht als Adsorp
tionsmittel für die Schadstoffentfernung aus dem Gasstrom zur Verfügung, was
sich bei der erfindungsgemäßen Kombination einer Feinmahlung mit der Schad
stoffadsorption als weiterer Vorteil erweist, da auf diese Weise ein Vielfaches an
Feststoff dem Schadstoff gegenüber steht, was einerseits zu einer hohen Effektivi
tät der Gasreinigung führt und andererseits die im Prozeß wiederverwendeten
Feststoffteilchen in homogener Verteilung nur geringfügig und in unwesentlicher
Form den Fertigungsprozeß belastet.
Um die Schadstoffadsorption auch bei einem eventuellen Stillstand der Feinmahl
vorrichtung weiter aufrechtzuerhalten, sind erfindungsgemäß zusätzliche Förder
einrichtungen und Leitungen installiert, durch die der mit Schadstoff beladene
Gasstrom an der Feinmahlvorrichtung vorbeigeführt werden kann. Die Anlage
rung der Schadstoffe erfolgt dann vorwiegend in den Leitungen zu den zwei Ab
scheidestufen. Als Adsorbens werden in diesem Fall die in der zweiten Abschei
destufe abgeschiedenen feingemahlenen Feststoffteilchen eingesetzt, die in die
Austragsvorrichtung der Feinmahlvorrichtung eingebracht werden.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den
nachfolgenden Erläuterungen zu einem in einer schematischen Zeichnungsfigur
dargestellten Ausführungsbeispiel:
Der für die Fertigung zu Elektroden verwendete Feststoff, beispielsweise Petrol
koks, wird über eine Förderleitung 21 aus einem Silo 22 abgezogen und zur Ein
tragsvorrichtung einer Feinmahlvorrichtung 10, im dargestellten Beispiel eine Ku
gelmühle, geführt. In dieser Eintragsvorrichtung 10 münden gleichfalls der mit
Schadstoffen beladene Gasstrom 23 sowie eine Frischluftleitung 24.
In der Feinmahlvorrichtung 10 findet die Zerkleinerung des Feststoffs auf die für
die Fertigung zu Elektroden erforderliche Feinheit statt. Gleichzeitig mit der Mah
lung erfolgt nun erfindungsgemäß in der Feinmahlvorrichtung 10 die Anlagerung
der Schadstoffe an den Oberflächen der Feststoffteilchen, die anschließend über
eine Austragsvorrichtung 14 die Feinmahlvorrichtung 10 verlassen und über eine
Leitung 19 mit dem Gasstrom in eine erste Abscheidestufe 11 geführt werden.
Hier erfolgt die Abtrennung der für die Elektrodenfertigung noch zu groben Fest
stoffteilchen vom übrigen Mahlgut. Sie werden über eine Fördereinrichtung 18
zur Feinmahlvorrichtung 10 zurückgeführt, während die restlichen Feststoffteil
chen mit dem Gasstrom über eine Leitung 25 zu einer zweiten Abscheidestufe 13,
im dargestellten Beispiel ein Filter, geführt und dort vom Gasstrom getrennt wer
den.
Der von Schadstoffen und vom Mahlgut abgetrennte Gasstrom wird über eine
Leitung 28 - in die auch der für die Aufrechterhaltung der erforderlichen Strö
mungsverhältnisse benötigte Ventilator 30 angeordnet ist - aus dem System ent
fernt. Die im Filter 13 abgeschiedenen mit den Schadstoffen behafteten Feststoff
teilchen gelangen über eine Fördereinrichtung 26 in ein Silo 27, aus dem die Fest
stoffteilchen aus einer Öffnung 29 zur Elektrodenfertigung entnommen werden
können.
Im Falle eines Stillstandes der Feinmahlvorrichtung 10 ist es erfindungsgemäß
möglich, den mit den Schadstoffen beladenen Gasstrom mittels einer Leitung 16
an der Feinmahlvorrichtung 10 vorbei in die Austragsvorrichtung 14 der Fein
mahlvorrichtung 10 einzuführen und die Schadstoffe dort mit bereits fertig gemah
lenen Feststoffteilchen in Kontakt zu bringen. Hierzu wird dieser auf dem Silo 27
abgezogen und mittels einer Fördereinrichtung 15 und einer Förderleitung 20 in
die Austragsvorrichtung 14 eingebracht. Der weitere Weg des mit den Feststoff
teilchen versetzten Gasstroms ist identisch mit dem der sonst üblichen Betriebs
weise mit laufender Feinmahlvorrichtung 10.
Obwohl die Feststoffteilchen die für die Elektrodenfertigung erforderliche Feinheit
bereits besitzen, folglich in der ersten Abscheidestufe 11 keine Abscheidung von
Feststoffteilchen erfolgen sollte, sind aber Fehlausträge möglich oder aber es kön
nen beispielsweise Agglomerationen von Feststoffteilchen untereinander infolge
der Anlagerung von klebenden Pechdämpfen an den Feststoffoberflächen stattfin
den, die dann als Grobgut ausgetragen werden. Da eine Einleitung dieser Feststof
fe in die stillstehende Feinmahlvorrichtung 10 nicht sinnvoll ist, werden sie über
die Leitung 17 gleichfalls zur Austragsvorrichtung 14 geführt. Die möglichen
Kontakte zwischen den Feststoffteilchen und den Schadstoffen im Gasstrom erfol
gen nicht nur in der Austragsvorrichtung 14, sondern auch während des gesamten
pneumatischen Transports bis hin zur zweiten Abscheidestufe, so daß auf diese
Weise eine zufriedenstellende Schadstoffentfernung aus dem Gasstrom auch bei
einem vorübergehenden Stillstand der Feinmahlvorrichtung 10 erreicht wird.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, son
dern kann vielmehr auch anderen Malverfahren angepaßt werden. Dies ist insbe
sondere dann von Vorteil, wenn das erfindungsgemäße Verfahren mit einer bereits
vorhandenen Mahlanlage kombiniert werden soll.
Claims (7)
1. Verfahren zur Entfernung von Schadstoffen, insbesondere von Pechdämpfen,
die bei der Fertigung von Elektroden anfallen, aus einem Gasstrom durch
Adsorption der Schadstoffe an feinverteilten Feststoffteilchen in einem Reak
tor, in dem die Feststoffteilchen mit dem Gasstrom in Kontakt gebracht wer
den, wobei sich die Schadstoffe an den Oberflächen der Feststoffteilchen
anlagern, wonach die mit den Schadstoffen beladenen Feststoffteilchen mit
dem Gasstrom aus dem Reaktor heraus und zu einer Abscheidevorrichtung
geführt und dort vom Gasstrom abgetrennt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß der Reaktor (10) eine Feinmahlvorrichtung ist, vorzugsweise eine Ku
gelmühle, in der der als Adsorbens verwendete Feststoff gemahlen wird und
in der während des Mahlvorgangs an den Oberflächen der Feststoffteilchen
die Anlagerung der Schadstoffe erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung
der mit den Schadstoffen beladenen Feststoffteilchen aus dem Gasstrom
zweistufig erfolgt, wobei in der ersten Abscheidestufe (11), die beispielswei
se ein Sichter ist, die für die Fertigung von Elektroden noch zu groben Fest
stoffteilchen abgetrennt und über eine Leitung (18) zur Feinmahlvorrichtung
(10) zurückgeführt und in der zweiten Abscheidestufe (13) die beispielsweise
ein Filter ist, die restlichen Feststoffteilchen aus dem Gasstrom abgetrennt
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche
Fördereinrichtungen bzw. Leitungen (15, 16, 17, 19, 20) bei Stillstand der
Feinmahlvorrichtung (10) eine Aufrechterhaltung der Schadstoffentfernung
aus dem Gasstrom unter Umgehung der Feinmahlvorrichtung ermöglichen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit
den Schadstoffen beladene Feststoff als Einsatzstoff zur Fertigung der Elek
troden verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
als Adsorbens verwendete Feststoff ein Kohlenstoffträger, vorzugsweise Pe
trolkoks und/oder Anthrazit, ist.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende über För
dereinrichtungen miteinander verbundene Einzelvorrichtungen:
- a) einer Feinmahlvorrichtung (10), vorzugsweise eine Kugelmüh le, mit einer Eintragsvorrichtung für den zu mahlenden Fest stoff und für die in einer ersten Abscheidestufe (11) abgeschie denen zu groben Feststoffteilchen, für den mit den Schadstoffen beladenen Gasstrom und für Frischluft und mit einer Austrags vorrichtung für den gemahlenen Feststoff;
- b) einer ersten Abscheidestufe (11) zur Abtrennung von zu groben Feststoffteilchen;
- c) einer zweiten Abscheidestufe (13) zur Abtrennung der restli chen Feststoffteilchen aus dem Gasstrom.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche För
dereinrichtung und Leitungen (15, 16, 17, 19, 20) einen Feststoffkreislauf
unter Umgehung der Feinmahlvorrichtung (10) aufrechterhalten.
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ID=6502605
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